DE102022126636A1 - Laserschweissgerät und verfahren zum auswechseln einer maskenschablone für ein laserschweissgerät - Google Patents

Laserschweissgerät und verfahren zum auswechseln einer maskenschablone für ein laserschweissgerät Download PDF

Info

Publication number
DE102022126636A1
DE102022126636A1 DE102022126636.2A DE102022126636A DE102022126636A1 DE 102022126636 A1 DE102022126636 A1 DE 102022126636A1 DE 102022126636 A DE102022126636 A DE 102022126636A DE 102022126636 A1 DE102022126636 A1 DE 102022126636A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
mask
unit
laser welding
holder
changer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102022126636.2A
Other languages
English (en)
Inventor
Ki Hong Na
Seok Hong Ham
Gee Hwan Kim
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Energy Solution Ltd
Original Assignee
LG Energy Solution Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Energy Solution Ltd filed Critical LG Energy Solution Ltd
Publication of DE102022126636A1 publication Critical patent/DE102022126636A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20—Bonding
    • B23K26/21—Bonding by welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/064—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
    • B23K26/066—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms by using masks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/70—Auxiliary operations or equipment
    • B23K26/702—Auxiliary equipment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/02—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine for mounting on a work-table, tool-slide, or analogous part
    • B23Q3/06—Work-clamping means
    • B23Q3/061—Work-clamping means adapted for holding a plurality of workpieces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/155—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/514—Methods for interconnecting adjacent batteries or cells
    • H01M50/516—Methods for interconnecting adjacent batteries or cells by welding, soldering or brazing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q2703/00—Work clamping
    • B23Q2703/02—Work clamping means
    • B23Q2703/08—Devices for clamping a plurality of workpieces

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

Eine Laserschweißvorrichtung (10) ist in der Lage, Objekte mit einem Laser zu schweißen. Die Laserschweißvorrichtung (10) umfasst ein Paar von Halterungen (120, 130), die einander zugewandt sind und an denen jeweilige Maskenschablonen (401, 401a, 402, 402a), die zum Befestigen der Objekte konfiguriert sind, abnehmbar gehalten sind, einen Wechsler (200), der konfiguriert ist, um die Maskenschablonen (401, 401a, 402, 402a) an dem Paar von Halterungen (120, 130) zu tauschen, und einen Positionierer (300), der konfiguriert ist, um den Wechsler (200) zwischen das Paar von Halterungen (120, 130) eintreten zu lassen.

Description

  • VERWEIS AUF VERWANDTE ANWENDUNGEN
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2021-0137912 , die am 15. Oktober 2021 beim koreanischen Amt für geistiges Eigentum eingereicht wurde und deren Offenbarung hiermit durch Bezugnahme miteinbezogen ist.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Laserschweißvorrichtung und ein Verfahren zum Auswechseln einer in der Laserschweißvorrichtung verwendeten Maskenschablone.
  • BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK
  • In letzter Zeit steigen die Preise für Energiequellen aufgrund der Erschöpfung fossiler Brennstoffe, das Aufmerksamkeit in Bezug auf Umweltverschmutzung nimmt zu und die Nachfrage nach umweltfreundlichen alternativen Energiequellen ist zu einem wesentlichen Faktor für das künftige Leben geworden. Dementsprechend wird die Erforschung von Technologien zu unterschiedlicher Energieerzeugung wie Photovoltaik, Wind- und Gezeitenkraft vorangetrieben, wobei Energiespeicher wie Batterien zur effizienteren Nutzung der erzeugten elektrischen Energie große Beachtung finden.
  • Da die technische Entwicklung und die Nachfrage nach elektronischen Mobilgeräten und batteriebetriebenen Elektrofahrzeugen zunehmen, steigt auch die Nachfrage nach Batterien als Energiequellen rapide an. Dementsprechend wird intensiv nach Batterien geforscht, die unterschiedlichen Anforderungen gerecht werden.
  • Insbesondere mit Blick auf Materialien besteht eine hohe Nachfrage nach Lithium-Sekundärbatterien wie Lithium-Ionen-Batterien und Lithium-Ionen-Polymer-Batterien, die Vorteile wie eine hohe Energiedichte und Entladespannung sowie eine hohe Leistungsstabilität aufweisen.
  • Je nach Form des Batteriegehäuses lassen sich Sekundärbatterien in zylindrische oder prismatische Batterien, bei denen eine Elektrodenanordnung in eine zylindrische oder prismatische Metalldose eingebettet ist, und in Taschenbatterien, bei denen eine Elektrodenanordnung in eine Tasche aus Aluminiumlaminat eingebettet ist, einteilen.
  • Die Elektrodenanordnung jeder Batteriezelle kann eine Vielzahl von Elektroden umfassen, die mit dazwischen liegenden Separatoren aufeinander gestapelt sind. Ein entsprechendes Herstellungsverfahren für Sekundärbatterien kann ein Schweißverfahren umfassen.
  • Eine Laserschweißvorrichtung kann den Schweißschritt durchführen. Die Laserschweißvorrichtung kann Maskenschablonen zum Fixieren der Objekte verwenden. Maskenschablonen werden üblicherweise bei Laserschweißverfahren verwendet. Maskenschablonen bezeichnen Backen oder Ösen, die zum Halten von Objekten verwendet werden, während die Objekte in einer Laserschweißvorrichtung durch Laserschweißen bearbeitet werden. Eine beim Laserschweißen verwendete Maskenschablone kann mit mindestens einer entsprechenden Öffnung versehen sein, durch die ein Laserstrahl auf ein Objekt gerichtet werden kann. Optional kann eine Maskenschablone einen Schlitz oder eine andere Öffnung für ein Schutzgas, z. B. Stickstoff, aufweisen. Die Laserschweißvorrichtung schmilzt die zu schweißenden Gegenstände mit Hilfe des Lasers in einem Zustand, in dem die Maskenschablonen mit den Gegenständen in engen Kontakt gebracht sind, um diese zu fixieren. Da die Maskenschablonen jedoch durch Spritzer verunreinigt werden, die entstehen, während die zu schweißenden Gegenstände durch den Laser geschmolzen werden, müssen die Maskenschablonen regelmäßig ausgetauscht werden.
  • Der Austausch dieser Maskenschablonen wird im Allgemeinen manuell von einem Bediener vorgenommen. Daher ist die Schweißqualität nicht konstant, weil die Zeit, in der das Laserschweißvorrichtung anhält, lang ist und der Austausch der Maskenschablonen nicht konstant ist.
  • STAND DER TECHNIK DOKUMENT
  • PATENTSCHRIFTEN
  • KR 10-2021-0048096 A (veröffentlicht am 03. Mai 2021)
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht eine Laserschweißvorrichtung vor, bei der der Austausch von Maskenschablonen automatisch erfolgt, sowie ein Verfahren zum Austausch von Maskenschablonen, die in der Laserschweißvorrichtung verwendet werden.
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Laserschweißvorrichtung zum Laserschweißen von Objekten, insbesondere von Sekundärbatterien und/oder deren Unterkomponenten, Batteriezellen und/oder deren Unterkomponenten, und/oder Batteriepacks und/oder deren Unterkomponenten. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Laserschweißvorrichtung zum Laserschweißen von Gegenständen bereitgestellt. Die Laserschweißvorrichtung umfasst eine erste Halterung und eine zweite Halterung, die einander gegenüberstehen. Die Laserschweißvorrichtung umfasst ferner eine erste Maskenschablone und eine zweite Maskenschablone zum Fixieren der Objekte. Die erste Maskenschablone ist abnehmbar an der ersten Halterung befestigt und die zweite Maskenschablone ist abnehmbar an der zweiten Halterung befestigt. Die erste und die zweite Maskenschablone sind vorzugsweise dazu konfiguriert paarweise zusammen zu wirken, um mindestens ein vorbestimmtes Objekt, beispielsweise eine Sekundärbatterie oder deren Unterkomponenten, zu fixieren. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die erste und die zweite Maskenschablone entsprechend dem oder den zu fixierenden Objekt oder Objekten dimensioniert, insbesondere formkomplementär zu dem Objekt oder den Objekten. Insbesondere umfasst die Laserschweißvorrichtung: ein Paar einander gegenüberliegender Halterungen, an denen die jeweiligen Maskenschablonen zur Befestigung der Objekte lösbar montiert sind. Außerdem umfasst die Laserschweißvorrichtung mindestens einen Wechsler zum Auswechseln mindestens einer der Maskenschablonen an den Halterungen und mindestens einen Positionierer zum Bewegen des mindestens einen Wechslers in eine und aus einer Eingriffsstellung zwischen den Halterungen. Die Laserschweißvorrichtung kann genau einen, genau zwei, genau vier oder eine Vielzahl von Wechslern umfassen. Die Laserschweißvorrichtung kann genau einen, genau zwei, genau vier oder eine Vielzahl von Positionierern umfassen. Ein oder mehrere Wechsler können mit einem jeweiligen Positionierer verbunden sein. Jeder Positionierer kann mit einem entsprechenden Wechsler verbunden sein. Die Laserschweißvorrichtung kann mindestens zwei Wechsler umfassen, die so konfiguriert sind, dass sie jeweils nicht mehr als eine Maskenschablone tauschen, wobei ein erster Wechsler dazu konfiguriert ist, die erste Maskenschablone zu tauschen, und wobei der zweite Wechsler dazu konfiguriert ist, die zweite Maskenschablone zu tauschen. Vorzugsweise umfasst die Laserschweißvorrichtung einen Wechsler, der zum Auswechseln sowohl der ersten als auch der zweiten Maskenschablone konfiguriert ist. Die Laserschweißvorrichtung kann mit einem Wechsler ausgestattet sein, der dazu konfiguriert ist, die Maskenschablonen an dem Paar von Halterungen zu tauschen, und/oder mit einem Positionierer, der dazu konfiguriert ist, den Wechsler zwischen das Paar von Halterungen zu fahren.
  • Die Laserschweißvorrichtung umfasst vorzugsweise eine Laserschweißstation, die mindestens eine Laserbestrahlungsquelle zur Emission des Schweißlaserstrahls enthält. Die Laserschweißstation kann zusätzlich eine Gasquelle zur Zuführung eines Schweißschutzgases, vorzugsweise Stickstoff, zu dem Objekt während eines Schweißschrittes umfassen. Es kann bevorzugt sein, dass mindestens eine Maskenschablone, vorzugsweise sowohl die erste als auch die zweite Maskenschablone, mit mindestens einem Schlitz oder einer anderen Öffnung zum Zuführen des Schutzgases zu den fixierten Objekten versehen ist. Insbesondere ist die mindestens eine Halterung stationär oder beweglich an einem Träger der Laserschweißstation befestigt. Die erste und/oder zweite Halterung kann beweglich am Träger befestigt sein, um mindestens eine der Halterungen zwischen einer Fixierstellung, in der Objekte durch die zusammenwirkenden ersten und zweiten Maskenschablonen fest gehalten werden können, und einer Freigabestellung, in der Objekte von mindestens einer der ersten oder zweiten Maskenschablonen freigegeben werden, zu bewegen. Vorzugsweise ist der Positionierer so ausgelegt, dass er in die Eingriffsstellung bewegt werden kann, wenn sich die Maskenschablonen in der Freigabestellung befinden.
  • Als Halterung wird im Allgemeinen eine Verbindungsschnittstelle bezeichnet, an der eine Maskenschablone lösbar montierbar ist. Vorzugsweise ist eine Halterung zur Aufnahme einer von mehreren gleichen oder ähnlichen Maskenschablonen geeignet. Die erste und die zweite Halterung können beide für die abnehmbare Montage einer ersten oder zweiten Maskenschablone eingerichtet sein. Alternativ kann die erste Halterung speziell für die Montage einer ersten Maskenschablone, aber nicht für eine zweite Maskenschablone eingerichtet sein, und die zweite Halterung kann speziell für die Montage einer zweiten Maskenschablone, aber nicht für eine erste Maskenschablone eingerichtet sein. Diese Alternative kann bevorzugt werden, wenn die erste und die zweite Maskenschablone für die Befestigung des Objekts unterschiedlich konfiguriert sind, um eine Fehlausrichtung der Maskenschablonen in der Schweißvorrichtung zu verhindern. Eine Halterung kann ortsfest oder beweglich mit einem Hauptkörper verbunden sein.
  • In einer Ausführungsform umfasst mindestens eine der Halterungen mindestens ein Wechselfutter, insbesondere ein Wechselluftfutter, an dem eine der Maskenschablonen selektiv befestigbar ist. Mindestens eine der Halterungen kann mit mindestens einem Wechselluftfutter ausgestattet sein, an dem die jeweilige Maskenschablone selektiv befestigbar ist.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Laserschweißvorrichtung umfasst die mindestens eine Maskenschablone mindestens einen Befestigungsabschnitt, insbesondere einen ersten Befestigungsabschnitt, der selektiv an der Aufnahmespannvorrichtung befestigt werden kann. Insbesondere kann die Maskenschablone umfassen: mindestens einen ersten Befestigungsabschnitt, der selektiv an dem in der Halterung vorgesehenen Wechselluftfutter befestigt ist; und mindestens einen zweiten Befestigungsabschnitt, der selektiv an dem in der Sammeleinheit oder der Zuführeinheit vorgesehenen Wechselluftfutter befestigt ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Laserschweißvorrichtung umfasst der mindestens eine Wechsler eine Verbindungseinheit, die mit dem Positionierer verbunden ist. Der Wechsler kann ferner eine Sammeleinheit umfassen, die an der Verbindungseinheit angebracht, insbesondere an einer ersten Seite der Verbindungseinheit angeordnet ist. Die Sammeleinheit ist dazu eingerichtet, mindestens eine bestückte Maskenschablone von mindestens einer der Halterungen aufzunehmen. Alternativ oder zusätzlich kann der Wechsler eine Zuführeinheit aufweisen, die an einer zweiten, der ersten Seite gegenüberliegenden Seite der Verbindungseinheit angebracht, insbesondere angeordnet ist, wobei die Zuführeinheit dazu ausgebildet ist, mindestens eine Maskenschablone bereitzustellen, die an mindestens einer der Halterungen zu montieren ist. Es kann bevorzugt sein, dass der Wechsler sowohl eine Zuführeinheit als auch eine Sammeleinheit umfasst, die dazu ausgebildet ist, mit einer ersten Maskenschablone, die an der ersten Halterung bereitgestellt wird, und einer ersten neuen Maskenschablone, die an der ersten Halterung zu montieren ist, zusammenzuwirken. Der Wechsler kann alternativ oder zusätzlich sowohl eine Zuführeinheit als auch eine Sammeleinheit umfassen, die mit einer zweiten Maskenschablone, die an der zweiten Halterung bereitgestellt ist, und einer zweiten neuen Maskenschablone, die an der zweiten Halterung zu montieren ist, zusammenarbeiten können. Alternativ kann ein Abnehm-Wechsler eine Sammeleinheit für die erste(n) und/oder zweite(n) Maskenschablone(n) umfassen, die mit der jeweiligen ersten oder zweiten Halterung ausgestattet ist/sind, und ein Anbring-Wechsler kann eine Zuführeinheit zum Bereitstellen einer neuen ersten und/oder zweiten Maskenschablone(n) an der jeweiligen ersten oder zweiten Halterung umfassen. Insbesondere kann der Wechsler umfassen: eine Verbindungseinheit, die mit dem Positionierer verbunden ist; eine Sammeleinheit, die auf einer Seite der Verbindungseinheit positioniert ist und auf der die bestückten, von den Halterungen gelösten Maskenschablonen montiert werden; und eine Zuführeinheit, die auf der anderen Seite der Verbindungseinheit positioniert ist und auf der neue, auf den Halterungen zu montierende Maskenschablonen montiert werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Laserschweißvorrichtung, bei der sowohl mindestens eine Sammeleinheit als auch mindestens eine Zuführeinheit an der Verbindungseinheit gehalten sind, ist der mindestens eine Wechsler beweglich, insbesondere drehbar, an mindestens einem der Positionierer gehalten, um den Wechsler zu bewegen zwischen einer Entnahmestellung, in der die Sammeleinheit mit mindestens einer (ersten und/oder zweiten) Halterung zur Aufnahme der bestückten Maskenschablone von der Halterung ausgerichtet ist, und einer Anbringungsstellung, in der die Zuführeinheit mit mindestens einer (ersten und/oder zweiten) Halterung zur Übergabe der neuen Maskenschablone an die jeweilige Halterung ausgerichtet ist. Insbesondere umfasst der Positionierer einen Aktuator, beispielsweise einen Motor, zum Bewegen des Wechslers. Insbesondere kann die Positioniervorrichtung mit einem Motor ausgestattet sein, der den Wechsler so dreht, dass entweder die Entnahmeeinheit oder die Zuführeinheit selektiv zwischen dem Paar von Halterungen positioniert wird.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Laserschweißvorrichtung umfassen die Sammeleinheit(en) und/oder die Zuführeinheit(en) mindestens ein Wechselfutter, insbesondere Wechselluftfutter, an dem eine der Maskenschablonen selektiv befestigbar ist. Insbesondere kann mindestens eine der Entnahmeeinheit(en) oder der Zuführeinheit(en) jeweils mindestens ein Wechselfutter, wie beispielsweise ein Wechselluftfutter, aufweisen, an dem die Maskenschablone selektiv befestigbar ist. Mehrere Spannvorrichtungen der Laserschweißvorrichtung können gleich oder ähnlich ausgebildet sein. Insbesondere können die Wechselfutter der ersten Zuführeinheit und der ersten Sammeleinheit gleich sein. Alternativ oder zusätzlich können die Wechselfutter der Zuführeinheit und der ersten Sammeleinheit gleich ausgebildet sein. Es kann bevorzugt sein, dass ein erstes Aufnahme- oder Wechselfutter einer ersten Aufnahme und mindestens ein Aufnahme- oder Wechselfutter hinsichtlich ihres Zusammenwirkens mit der ersten Maskenschablone gleich ausgebildet sind. Es kann weiterhin bevorzugt sein, dass ein zweites Aufnahme- oder Wechselfutter einer zweiten Aufnahme und mindestens ein Wechselfutter hinsichtlich ihres Zusammenwirkens mit der zweiten Maskenaufnahme gleich ausgestaltet sind.
  • In einer weiteren Ausführungsform umfasst die mindestens eine Maskenschablone mindestens einen Befestigungsabschnitt, insbesondere einen zweiten Befestigungsabschnitt, der selektiv an der Wechselfuttereinrichtung anbringbar ist. In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Maskenschablone einen ersten Befestigungsabschnitt zum Zusammenwirken mit der Halterung auf, der sich von dem zweiten Befestigungsabschnitt zum Zusammenwirken mit dem Wechsler, insbesondere der Zuführeinheit und/oder der Sammeleinheit, unterscheidet. Alternativ kann die Maskenschablone einen ersten Befestigungsabschnitt für das Zusammenwirken mit der Halterung aufweisen, der dem zweiten Befestigungsabschnitt für das Zusammenwirken mit dem Wechsler, insbesondere der Zuführeinheit und/oder der Sammeleinheit, entspricht, insbesondere gleich ist. Insbesondere kann die Maskenschablone umfassen: mindestens einen ersten Befestigungsabschnitt, der selektiv an der in der Halterung vorgesehenen Wechselluftfutter befestigt ist; und mindestens einen zweiten Befestigungsabschnitt, der selektiv an der in der Entnahmeeinheit oder der Zuführeinheit vorgesehenen Wechselluftfutter befestigt ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Positionierer eine sich in einer Richtung erstreckende Positionierführung und einen entlang der Positionierführung bewegbaren Läufer. Insbesondere kann sich die Positionierführung linear und/oder in einer horizontalen Richtung erstrecken. Die Positioniervorrichtung kann mit einem Aktuator, wie z. B. einem Motor, ausgestattet sein, um die Positioniervorrichtung zusammen mit dem Wechsler entlang der Positionierführung bewegen. Der Positionierer kann insbesondere Folgendes umfassen: eine Positionierführung, die sich in einer Richtung erstreckt; und einen Läufer, der sich entlang der Positionierführung bewegt. Der Positionierer, insbesondere der Läufer, kann optional mit mindestens einem Aktuator, wie etwa mindestens einem Motor, ausgestattet sein, der für den Antrieb des Positionierers entlang der Positionierführung konfiguriert ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Positioniervorrichtung, insbesondere der Läufer, mit mindestens einem Aktuator, wie z. B. mindestens einem Motor, ausgestattet sein, der zum Betätigen des Wechslers, insbesondere zum Bewegen des Wechslers zwischen der Entnahmestellung und der Anbringungsstellung, konfiguriert ist. Das Stellglied für den Antrieb des Läufers entlang der Führung des Positionierers und das Stellglied für den Betrieb des Wechslers können identisch sein.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist die mindestens eine Maskenschablone einen Vorsprungsabschnitt auf, der in eine Richtung entgegengesetzt zu der Halterung, an der die Maskenschablone befestigbar oder befestigt ist, vorsteht, und die Entnahmeeinheit und/oder die Zuführeinheit weist einen Aussparungsabschnitt zum Aufnehmen des Vorsprungs auf. An der ersten Maskenschablone kann ein nach unten gerichteter Vorsprungsabschnitt vorgesehen sein. An der zweiten Maskenschablone kann ein nach oben gerichteter Vorsprungsabschnitt vorgesehen sein. Sowohl die erste als auch die zweite Maskenschablone können mit einem jeweiligen Vorsprungsabschnitt versehen sein. Insbesondere kann die Maskenschablone einen Vorsprungsabschnitt aufweisen, der in einer Richtung entgegengesetzt zur Halterung vorsteht, und sowohl die Entnahmeeinheit als auch die Zuführeinheit können einen Aussparungsabschnitt aufweisen, in den der Vorsprungsabschnitt eingesetzt wird.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung, der mit dem ersten Aspekt und seinen Ausführungsformen und Weiterentwicklungen kombiniert werden kann, wird eine Laserschweißvorrichtung zum Laserschweißen von Objekten bereitgestellt, die eine untere Halterung, insbesondere die zweite Halterung, auf der eine untere Maskenschablone, insbesondere die zweite Maskenschablone, zum Aufsetzen der Objekte lösbar befestigt ist, und eine obere Halterung, insbesondere die erste Halterung, die oberhalb der unteren Halterung angeordnet ist und an der eine obere Maskenschablone, insbesondere die erste Maskenschablone, zum Fixieren der Objekte abnehmbar montiert ist; sowie einen Wechsler zum Auswechseln mindestens einer der Maskenschablonen an der unteren Halterung und/oder der oberen Halterung; und einen Positionierer, der so konfiguriert ist, dass er den Wechsler in und aus einer Eingriffsstellung zwischen der unteren Halterung und der oberen Halterung bewegt, umfasst. Insbesondere wird eine Laserschweißvorrichtung zum Laserschweißen von Objekten bereitgestellt. Die Laserschweißvorrichtung umfasst: eine untere Halterung, auf der eine untere Maskenschablone abnehmbar montiert ist, die es ermöglicht, die Objekte darauf zu platzieren; eine obere Halterung, die über der unteren Halterung angeordnet ist und auf der eine obere Maskenschablone, die die Objekte fixiert, abnehmbar montiert ist; einen Wechsler, der so konfiguriert ist, dass er die Maskenschablonen auf der unteren Halterung und der oberen Halterung tauscht; und einen Positionierer, der so konfiguriert ist, dass er den Wechsler zwischen die untere Halterung und die obere Halterung einführt.
  • In einer weiteren Ausführungsform gemäß dem zweiten Aspekt ist die obere Halterung mit mindestens einem ersten Wechselfutter, insbesondere Wechselluftfutter, ausgestattet, an dem die obere Maskenschablone selektiv befestigbar ist. Alternativ oder zusätzlich ist die untere Halterung mit mindestens einem zweiten Wechselfutter, insbesondere Wechselluftfutter, ausgestattet, an dem die untere Maskenschablone selektiv befestigbar ist. Insbesondere kann die obere Halterung mit mindestens einem ersten Wechselluftfutter ausgestattet sein, an dem die obere Maskenschablone selektiv befestigbar ist, und die untere Halterung kann mit mindestens einem zweiten Wechselluftfutter ausgestattet sein, an dem die untere Maskenschablone selektiv befestigbar ist.
  • Insbesondere kann der Wechsler Folgendes umfassen: eine mit dem Positionierer verbundene Verbindungseinheit; eine Sammeleinheit, die auf einer Seite der Verbindungseinheit positioniert ist und auf der die bestückte untere Maskenschablone, die von der unteren Halterung abgenommen wurde, und die bestückte obere Maskenschablone, die von der oberen Halterung abgenommen wurde, montiert sind; und eine Zuführeinheit, die auf der anderen Seite der Verbindungseinheit positioniert ist und auf der eine neue untere Maskenschablone, die auf der unteren Halterung anzubringen ist, und eine neue obere Maskenschablone, die auf der oberen Halterung anzubringen ist, gehalten sind.
  • Insbesondere kann der Positionierer mit einem Motor ausgestattet sein, der den Wechsler so dreht, dass entweder die Entnahmeeinheit oder die Zuführeinheit wahlweise zwischen der unteren Halterung und der oberen Halterung positioniert wird.
  • Die Entnahmeeinheit und die Zuführeinheit können insbesondere ausgestattet sein mit: mindestens einem ersten Wechselluftfutter, an dem die obere Maskenschablone selektiv befestigt wird; und mindestens einem zweiten Wechselluftfutter, an dem die untere Maskenschablone selektiv befestigt wird.
  • Die obere Maskenschablone und die untere Maskenschablone können insbesondere jeweils einen Vorsprungsabschnitt aufweisen, und die Entnahmeeinheit und die Zuführeinheit können jeweils einen ersten Aussparungsabschnitt aufweisen, in den der Vorsprungsabschnitt der oberen Maskenschablone eingesetzt wird, und einen zweiten Aussparungsabschnitt, in den der Vorsprungsabschnitt der unteren Maskenschablone eingesetzt wird.
  • Die Offenbarung bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Auswechseln mindestens einer Maskenschablone, die in einer Laserschweißvorrichtung zum Abstrahlen von Laser auf Objekte zum Schweißen dieser Objekte montiert ist. Das Verfahren umfasst einen Sammelvorgang, bei dem mindestens eine Sammeleinheit in eine auf mindestens eine Halterung abgestimmte Eingriffsstellung gebracht wird, wobei auf der Halterung mindestens eine bestückte Maskenschablone montiert ist, wobei insbesondere die Sammeleinheit von einem Wechsler getragen wird. Das Verfahren umfasst ferner einen Sammelvorgang, bei dem die mindestens eine bestückte Maskenschablone von ihrer Halterung gelöst wird und die mindestens eine bestückte Maskenschablone an der Sammeleinheit montiert wird. Während des Sammelschritts wird die Maskenschablone von der Halterung, an der sie befestigt war, gelöst und von der Sammeleinheit aufgenommen. Der Sammelvorgang kann beinhalten, dass sowohl die erste als auch die zweite Maskenschablone gleichzeitig von ihrer jeweiligen Halterung gelöst werden. Das Verfahren umfasst ferner einen Zuführvorgang, bei dem mindestens eine Zuführeinheit in eine mit mindestens einer Halterung ausgerichtete Eingriffsstellung gebracht wird, wobei die Zuführeinheit insbesondere von einem Wechsler getragen wird. Insbesondere kann das Verfahren einen Bewegungsvorgang, wie einen Drehvorgang, umfassen, bei dem der Wechsler bewegt, insbesondere gedreht wird, so dass die Zuführeinheit fluchtend zu mindestens einer der Halterungen positioniert wird, insbesondere anstelle der Zuführeinheit. Das Verfahren zum Auswechseln der mindestens einen Maskenschablone umfasst auch einen Zuführvorgang, bei dem mindestens eine der neuen Maskenschablonen von der Zuführeinheit gelöst und die mindestens eine neue Maskenschablone an der jeweiligen Halterung moniert wird. Während des Zuführvorgangs wird die neue Maskenschablone von der Zuführeinheit bereitgestellt und an der Halterung befestigt. Der Zuführvorgang kann die gleichzeitige Bereitstellung sowohl der ersten als auch der zweiten Maskenschablone an ihre jeweilige Halterung umfassen. Das Verfahren umfasst außerdem einen Entfernungsvorgang, bei dem die Zuführeinheit, insbesondere der Wechsler, aus der Eingriffsstellung herausbewegt wird. Insbesondere umfasst das Verfahren zum Auswechseln einer Maskenschablone: einen Eintrittsvorgang, bei dem ein Wechsler zwischen ein Paar von Halterungen eintritt, an denen bestückte Maskenschablonen gehalten werden, wobei der Wechsler eine Sammeleinheit, die zwischen das Paar von Halterungen eintritt, und eine Zuführeinheit umfasst, an der neue Maskenschablonen gehalten werden; einen Sammelvorgang, bei dem die bestückten Maskenschablonen von den Halterungen gelöst und an der Sammeleinheit montiert werden; einen Drehvorgang, bei dem der Wechsler gedreht wird, so dass die Zuführeinheit zwischen dem Paar von Halterungen positioniert wird; einen Zuführvorgang, bei dem die neuen Maskenschablonen von der Zuführeinheit abgenommen und die neuen Maskenschablonen an den Halterungen montiert werden; und einen Entfernungsvorgang, bei dem der Wechsler zwischen dem Paar von Halterungen abfahren kann. Bei dem Verfahren zum Auswechseln mindestens einer Maskenschablone in einer Laserschweißvorrichtung wird vorzugsweise die oben erwähnte Laserschweißvorrichtung verwendet. Die oben genannte Laserschweißvorrichtung ist vorzugsweise so konfiguriert, dass sie das hier beschriebene Verfahren zum Auswechseln mindestens einer Maskenschablone ausführen kann.
  • In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens umfasst der Entnahmevorgang das Bewegen mindestens einer der Halterungen relativ zur Entnahmeeinheit, insbesondere vertikal, so dass die mindestens eine bestückte Maskenschablone in engen Kontakt mit der Entnahmeeinheit gebracht wird. Alternativ oder zusätzlich umfasst der Entnahmevorgang das Lösen der mindestens einen bestückten Maskenschablone aus ihrer Halterung, insbesondere durch Lösen mindestens eines Wechselfutters, wie eines Wechselluftfutters, Weiter alternativ oder zusätzlich umfasst der Entnahmevorgang das Befestigen der mindestens einen bestückten Maskenschablone an der Entnahmeeinheit, insbesondere durch Befestigen mindestens eines Wechselfutters, wie eines Wechselluftfutters. Alternativ oder zusätzlich umfasst der Entnahmevorgang das Bewegen der mindestens einen Halterung relativ zur Entnahmeeinheit, insbesondere durch eine Drehung, um die Entnahmeeinheit von der mindestens einen Halterung zu entfernen. Insbesondere kann der Entnahmevorgang Folgendes umfassen: Annähern des Paars von Halterungen an die Entnahmeeinheit, so dass die bestückten Maskenschablonen in engen Kontakt mit der Entnahmeeinheit gebracht werden; Lösen der bestückten Maskenschablonen unter Verwendung von in den Halterungen vorgesehenen Luftfuttern und Befestigen von in der Entnahmeeinheit vorgesehenen Luftfuttern an den bestückten Maskenschablonen; und Bewegen des Paars von Halterungen weg von der Entnahmeeinheit.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst der Zuführvorgang das Bewegen mindestens einer der Halterungen relativ zur Zuführeinheit, insbesondere durch eine Drehung, so dass die mindestens eine Halterung in engen Kontakt mit mindestens einer der neuen Maskenschablonen gebracht wird. Alternativ oder zusätzlich umfasst der Zuführvorgang das Lösen der neuen Maskenschablonen von der Zuführeinheit, insbesondere unter Verwendung mindestens eines Wechselfutters, wie eines Wechselluftfutters, und/oder das Befestigen der mindestens einen neuen Maskenschablone an der jeweiligen Aufnahme, insbesondere durch Befestigen mindestens eines Wechselfutters, wie eines Wechselluftfutters. Weiter alternativ oder zusätzlich umfasst der Zuführvorgang ein Bewegen der mindestens einen Aufnahme relativ zu der Zuführeinheit, um die Zuführeinheit von der mindestens einen Aufnahme zu entfernen. Insbesondere kann der Zuführvorgang folgendes umfassen: Annähern des Paars von Halterungen an die Zuführeinheit, so dass die Halterungen in engen Kontakt mit den neuen Maskenschablonen gebracht werden; Lösen der neuen Maskenschablonen unter Verwendung von in der Zuführeinheit vorgesehenen Luftfuttern und Befestigen von in den Halterungen vorgesehenen Luftfuttern an den neuen Maskenschablonen; und Bewegen des Paars von Halterungen von der Zuführeinheit weg.
  • Die Offenbarung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zum Betrieb einer Laserschweißvorrichtung, das mindestens einen Schweißschritt umfasst. Das Verfahren zum Betreiben einer Laserschweißvorrichtung kann vorzugsweise die oben beschriebene Laserschweißvorrichtung verwenden. In dem Schweißschritt wird mindestens eine durch Maskenschablonen der Laserschweißvorrichtung fixierte Sekundärbatterie durch Laserschweißen bearbeitet. Der mindestens eine Schweißschritt wird mehrfach an der gleichen oder an verschiedenen Sekundärbatterien durchgeführt. Das Verfahren zum Betrieb einer Laserschweißvorrichtung umfasst ferner das Verfahren zum Auswechseln mindestens einer Maskenschablone wie oben beschrieben. Das Verfahren zum Auswechseln mindestens einer Maskenschablone kann nach jedem Schweißschritt durchgeführt werden. Vorzugsweise werden mindestens 5, mindestens 10, mindestens 20, mindestens 50 oder mindestens 100 Schweißschritte zwischen zwei unmittelbar aufeinanderfolgenden Ausführungen des Verfahrens zum Auswechseln mindestens einer Maskenschablone durchgeführt.
  • In einer Weiterentwicklung des Verfahrens zum Betrieb einer Laserschweißanlage umfasst der mindestens eine Schweißschritt das Laserschweißen von Laschen der mehreren Elektroden und Elektrodenanschlüssen der mindestens einen Sekundärbatterie. Alternativ oder zusätzlich umfasst der mindestens eine Schweißschritt das Laserschweißen von Elektrodenanschlüssen der Mehrzahl von Sekundärbatterien und einer Stromschiene, um die Mehrzahl von Sekundärbatterien in Reihe zu schalten.
  • Figurenliste
  • Die beigefügten Zeichnungen veranschaulichen eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung und dienen zusammen mit der nachstehend beschriebenen detaillierten Beschreibung der vorliegenden Offenbarung dem weiteren Verständnis der technischen Aspekte der vorliegenden Offenbarung, wobei die vorliegende Offenbarung nicht als auf die Zeichnungen beschränkt verstanden werden sollte.
    • 1 ist eine Seitenansicht einer Laserschweißvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 2 ist eine Ansicht von unten auf einen in 1 dargestellten Wechsler und eine Positioniervorrichtung.
    • 3 ist eine Vorderansicht eines in 1 dargestellten Hauptkörpers.
    • 4 ist eine Ansicht zur Veranschaulichung der Montage von Maskenschablonen auf einer Halterung und einem Wechsler gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 5 ist eine Draufsicht auf die in 4 dargestellten Maskenschablonen.
    • 6 ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die in 4 dargestellten Maskenschablonen auf den Halterungen montiert sind.
    • 7 ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die in 4 dargestellten Maskenschablonen auf dem Wechsler montiert sind.
    • 8 und 9 sind Querschnittsansichten, die das Innere eines Luftfutters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigen.
    • 10 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Austausch von Maskenschablonen gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 11 ist ein Flussdiagramm, das die detaillierten Abläufe eines Sammelvorgangs gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
    • 12 ist ein Flussdiagramm, das die detaillierten Abläufe eines Zuführvorgangs gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detailliert beschrieben, so dass sie von einem Fachmann auf dem Gebiet, zu dem die vorliegende Offenbarung gehört, leicht ausgeführt werden können. Die vorliegende Offenbarung kann jedoch in verschiedenen Formen verwirklicht werden und ist auf die folgenden Ausführungsformen weder beschränkt noch begrenzt.
  • Um die vorliegende Offenbarung klar zu beschreiben, werden Teile, die für die Beschreibung irrelevant sind, weggelassen, und Beschreibungen, die sich auf bekannte Funktionen oder Konfigurationen beziehen, werden ausgeschlossen, um den Gegenstand der vorliegenden Offenbarung nicht unnötig zu verschleiern. In der Beschreibung werden gleiche oder ähnliche Bauteile, die in den Zeichnungen mit Bezugszeichen versehen sind, in der gesamten Beschreibung mit den gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen bezeichnet.
  • Auch sollten die in dieser Beschreibung und den Ansprüchen verwendeten Begriffe oder Wörter nicht einschränkend als gewöhnliche oder auf Wörterbüchern basierende Bedeutungen interpretiert werden, sondern als Bedeutungen und Konzepte, die den technischen Ideen der vorliegenden Offenbarung entsprechen, auf der Grundlage des Prinzips, dass ein Erfinder das Konzept eines Begriffs richtig definieren kann, um seine Erfindung auf die beste Weise zu beschreiben.
  • 1 ist eine Seitenansicht einer Laserschweißvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, 2 ist eine Ansicht von unten auf einen in 1 dargestellten Wechsler und einen Positionierer, und 3 ist eine Vorderansicht eines in 1 dargestellten Hauptkörpers.
  • Eine Laserschweißvorrichtung 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann ein Paar von Halterungen 120 und 130, die einander zugewandt sind und an denen jeweilige Maskenschablonen 401 und 402 zum Befestigen von Objekten abnehmbar montiert sind, einen Wechsler 200 zum Auswechseln der Maskenschablonen 401 und 402 an dem Paar von Halterungen oder Halterungen 120 und 130 und einen Positionierer 300 zum Einführen des Wechslers 200 zwischen dem Paar von Halterungen 120 und 130 umfassen.
  • In dem in den Abbildungen gezeigten Beispiel sind die erste Halterung 120 und die zweite Halterung 130 als Paar von Halterungen angeordnet. Die erste Halterung 120 ist im Allgemeinen mit einer ersten Maskenschablone 401, 401a ausgestattet. Die zweite Halterung 130 ist im Allgemeinen mit einer zweiten Maskenschablone 402,402a ausgestattet.
  • Das Paar von Halterungen 120 und 130 kann von einem Träger 110 getragen werden, und das Paar von Halterungen 120 und 130 und der Träger 110 können einen Hauptkörper 100 bilden. Außerdem kann der Hauptkörper 100 mit einer Laserbestrahlungseinheit mit einer Laserstrahlquelle ausgestattet sein. Der Hauptkörper kann zusätzlich mit einer Gasversorgungseinheit ausgestattet sein, die, wie hier beispielhaft beschrieben, Stickstoffgas oder ein anderes Laserschweißschutzgas zuführt. Der Hauptkörper 100 kann alternativ auch als Laserschweißstation bezeichnet werden. Diese sind aus dem Stand der Technik bekannt, so dass auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet wird.
  • Das Paar von Halterungen 120 und 130 kann in vertikaler Richtung einander gegenüberliegend angeordnet sein. Das Paar der Halterungen 120 und 130 kann eine obere Halterung 120 und eine untere Halterung 130 umfassen, wobei die untere Halterung 130 unterhalb der oberen Halterung 120 angeordnet sein kann.
  • Mindestens eine der beiden Halterungen 120 und 130 kann in Relation zu dem Träger 110 angehoben und abgesenkt werden. Daher kann der Abstand zwischen den beiden Halterungen 120 und 130 sich ändern.
  • Vorzugsweise kann jede der beiden Halterungen 120 und 130 in Relation zu dem Träger 110 angehoben und abgesenkt werden. In diesem Fall kann der Hauptkörper 100 mit einem ersten Stellglied 120a zum Anheben und Absenken der oberen Halterung 120 und einem zweiten Stellglied 130a zum Anheben und Absenken der unteren Halterung 130 ausgestattet sein. Die Stellglieder 120a und 130a können beispielsweise Motoren zum Drehen von Gewindespindeln umfassen, die mit den Halterungen 120 bzw. 130 verbunden sind. Die Konfiguration jedes der Stellglieder 120a und 130a ist jedoch nicht darauf beschränkt und kann je nach Bedarf variieren. Außerdem kann der Träger 110 mit einer Halterungsführungsschiene 111 ausgestattet sein, die das Anheben und Absenken mindestens einer Halterung 120 und/oder 130 des Halterungspaares 120 und 130 führt.
  • Die Maskenschablonen 401 und 402 können abnehmbar an den Halterungen 120 bzw. 130 montiert werden. Genauer gesagt kann die obere Maskenschablone 401 abnehmbar an der oberen Halterung 120 und die untere Maskenschablone 402 abnehmbar an der unteren Halterung 130 befestigt werden. Die obere Maskenschablone 401 kann an der Unterseite der oberen Halterung 120 und die untere Maskenschablone 402 an der Oberseite der unteren Halterung 130 montiert sein. Die beiden Maskenschablonen 401 und 402, die an den beiden Halterungen 120 und 130 gehalten sind, können sich also in vertikaler Richtung gegenüberstehen.
  • Die mit der Laserschweißvorrichtung 10 zu schweißenden Objekte (z. B. Elektrodenzungen und Elektrodenanschlüssen) können in einem Zustand lasergeschweißt werden, in dem die Objekte zwischen der unteren Maskenschablone 402, die auf der unteren Halterung 130 gehalten ist, und der oberen Maskenschablone 401, die auf der oberen Halterung 120 gehalten ist, fixiert werden. Genauer gesagt können die Objekte auf der unteren Maskenschablone 402 platziert werden, und wenn sich die beiden Halterungen 120 und 130 in diesem Zustand einander annähern, kann die obere Maskenschablone 401 in engen Kontakt mit den oberen Teilen der Objekte kommen und diese fixieren.
  • Wenn die Maskenschablonen 401 und 402 über einen längeren Zeitraum verwendet werden, können sich auf den Maskenschablonen 401 und 402 Spritzer ansammeln, die entstehen, während die Objekte durch den Laserstrahl geschmolzen werden. Dadurch kommt es zu einem Verlust an Laserenergie, was zu einem schwachen Schweißen der Objekte führen kann. Um diesem Risiko vorzubeugen, kann der Wechsler 200 die Maskenschablonen 401 und 402 nach einer bestimmten Zeit auswechseln, was nachfolgend beschrieben wird.
  • Die Wechselvorrichtung 200 kann die Maskenschablonen 401 und 402 an dem Paar von Halterungen 120 und 130 tauschen. Der Wechsler 200 kann die bestückten Maskenschablonen 401a und 402a durch neue Maskenschablonen 401a und 402a an dem Paar von Halterungen 120 und 130 austauschen.
  • Im Einzelnen kann der Wechsler 200 eine Sammeleinheit 201, eine Zuführeinheit 202 und eine Verbindungseinheit 203 umfassen.
  • Die Entnahmeeinheit 201 und die Zuführeinheit 202 können die gleiche oder eine ähnliche Form haben. Die Sammeleinheit 201 und die Zufuhreinheit 202 können sich neben den Halterungen 120 und 130 und den Maskenschablonen 401 und 402 erstrecken.
  • Die bestückten Maskenschablonen 401a und 402a, die von den Halterungen 120 bzw. 130 abgenommen wurden, können von der Sammeleinheit 201 gehalten werden. Genauer gesagt können die bestückte untere Maskenschablone 402a, die von der unteren Halterung 130 abgenommen wurde, und die bestückte obere Maskenschablone 401a, die von der oberen Halterung 120 abgenommen wurde, von der Sammeleinheit 201 getragen werden. Die bestückte untere Maskenschablone 402a kann an der Unterseite der Sammeleinheit 201 und die bestückte obere Maskenschablone 401a an der Oberseite der Sammeleinheit 201 getragen werden.
  • Die neuen Maskenschablonen 401b und 402b, die an den Halterungen 120 bzw. 130 angebracht werden sollen, können an der Zuführeinheit 202 montiert werden. Genauer gesagt können die neue untere Maskenschablone 402b, die an der unteren Halterung 130 zu montieren ist, und die neue obere Maskenschablone 401b, die an der oberen Halterung 120 zu montieren ist, an der Zuführeinheit 202 angebracht werden. Die neue untere Maskenschablone 402b kann an der Unterseite der Zuführeinheit 202 und die neue obere Maskenschablone 401b an der Oberseite der Zuführeinheit 2 angebracht werden.
  • Die Verbindungseinheit 203 kann sich in einer Richtung senkrecht zur Entnahmeeinheit 201 und zur Zuführeinheit 202 erstrecken.
  • Die Verbindungseinheit 203 kann mit einem Positionierer 300 verbunden werden, der später beschrieben wird. Genauer gesagt kann die Verbindungseinheit 203 mit einem Läufer 320 des Positionierers 300 verbunden sein. Genauer gesagt kann der mittlere Teil der Verbindungseinheit 203 mit der Unterseite des Läufers 320 verbunden sein.
  • Auch die Verbindungseinheit 203 kann zwischen der Sammeleinheit 201 und der Zuführeinheit 202 angeordnet sein. Die Sammeleinheit 201 kann auf einer Seite der Verbindungseinheit 203 angeordnet sein, und die Zuführeinheit 202 kann auf der anderen Seite der Verbindungseinheit 203 angeordnet sein. Das heißt, die Entnahmeeinheit 201 und die Zuführeinheit 202 können mit beiden Enden der Verbindungseinheit 203 verbunden sein. Alternativ können die Verbindungseinheiten und die Sammeleinheiten separat an verschiedenen Positionierern (nicht dargestellt) bereitgestellt werden.
  • Die Positioniervorrichtung 300 kann dafür sorgen, dass der Wechsler 200 zwischen das Paar von Halterungen 120 und 130 einfährt. Genauer gesagt, kann die Positioniervorrichtung 300 bewirken, dass die Sammeleinheit 201 des Wechslers 200 zwischen das Paar bestückter Maskenschablonen 401a und 402a einfährt, die an dem Paar von Halterungen 120 bzw. 130 angebracht sind.
  • Der Positionierer 300 kann eine Positionierführung 310, die sich in einer Richtung (z. B. in der Richtung von vorne nach hinten) erstreckt, und einen Läufer 320, der sich entlang der Positionierführung 310 bewegt, umfassen. Außerdem kann die Positioniervorrichtung 300 mit einem Bewegungsmechanismus zum Bewegen des Läufers 320 ausgestattet sein, wobei die Konfiguration des Bewegungsmechanismus nicht beschränkt ist. So kann die Positioniervorrichtung 300 beispielsweise einen einachsigen Roboter umfassen.
  • Der Positionierer 300, genauer gesagt der Läufer 320, kann mit einem Motor 330 ausgestattet sein, der den Wechsler 200 so dreht, dass selektiv entweder die Sammeleinheit 201 oder die Zuführeinheit 202 des Wechslers 200 zwischen dem Paar von Halterungen 120 und 130 positioniert wird. Genauer gesagt kann der Motor 330 mit der Verbindungseinheit 203 des Wechslers 200 verbunden sein und den Wechsler 200 um die vertikale Drehachse drehen lassen.
  • In einem Zustand, in dem sich die Sammeleinheit 201 des Wechslers 200 zwischen dem Paar von Halterungen 120 und 130 befindet, können die bestückten Maskenschablonen 401a und 402a, die auf den Halterungen 120 bzw. 130 montiert wurden, gesammelt werden, indem sie auf der Sammeleinheit 201 montiert werden. Anschließend können in einem Zustand, in dem sich die Zuführeinheit 202 zwischen dem Paar von Halterungen 120 und 130 befindet, während sich der Wechsler 200 dreht, die neuen Maskenschablonen 401b und 402b, die an der Zuführeinheit 202 gehalten wurden, zugeführt werden, indem sie an den Halterungen 120 bzw. 130 angebracht werden. Dementsprechend kann der Austausch der Maskenschablonen 401 und 402 an den Halterungen 120 bzw. 130 abgeschlossen werden.
  • Außerdem kann die Positioniervorrichtung 300 den Wechsler 200 zwischen einer vorbestimmten ersten Stellung P1 und einer vorbestimmten zweiten Stellung P2 bewegen. Alternativ können auch mehrere Wechsler und entsprechende Positionierer vorgesehen sein (nicht dargestellt).
  • Die erste Stellung P1 kann eine Stellung sein, die relativ weit vom Hauptkörper 100 entfernt ist, und eine Stellung, in der der Wechsler 200 zwischen den beiden Halterungen 120 und 130 herausgefahren ist. Wenn sich der Wechsler 200 in der ersten Stellung P1 befindet, können die bestückten Maskenschablonen 401a und 402a, die in der Sammeleinheit 201 gesammelt wurden, von der Sammeleinheit 201 gelöst und dann entladen werden, und die neuen Maskenschablonen 401b und 402b können an der Zuführeinheit 202 montiert und dann bereitgestellt werden.
  • Die zweite Stellung P2 kann eine Stellung relativ nahe am Hauptkörper 100 sein und kann eine Stellung sein, an der die Sammeleinheit 201 oder die Zuführeinheit 202 des Wechslers 200 zwischen das Paar von Halterungen 120 und 130 eintreten kann. Wenn sich der Wechsler 200 in der zweiten Stellung P2 befindet, können die bestückten Maskenschablonen 401a und 402a, die an den jeweiligen Halterungen 120 und 130 gehalten wurden, durch die neuen Maskenschablonen 401b und 402b ausgetauscht werden. Wie oben beschrieben, werden die bestückten Maskenschablonen 401a und 402a in der Sammeleinheit 201 gesammelt, und die neuen Maskenschablonen 401b und 402b, die an der Zuführeinheit 202 gehalten wurden, können den Halterungen 120 bzw. 130 zugeführt werden.
  • 4 ist eine Ansicht zur Veranschaulichung der Montage von Maskenschablonen an einer Halterung und einem Wechsler gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, 5 ist eine Draufsicht auf die in 4 dargestellten Maskenschablonen, 6 ist eine Ansicht, die einen Zustand veranschaulicht, in dem die in 4 dargestellten Maskenschablonen an den Halterungen montiert sind, und 7 ist eine Ansicht, die einen Zustand veranschaulicht, in dem die in 4 dargestellten Maskenschablonen an dem Wechsler montiert sind.
  • Mindestens eine der Halterungen 120 und 130 sowie die Sammeleinheit 201 und die Zuführeinheit 202 des Wechslers 200 können mit mindestens einem Wechselluftfutter ausgestattet sein, an dem die Maskenschablonen 401 und 402 selektiv befestigt werden.
  • Nachfolgend wird ein Beispiel beschrieben, bei dem in den Halterungen 120 bzw. 130 Wechselluftfutter 121 und 131 und in der Sammeleinheit 201 und der Zuführeinheit 202 des Wechslers 200 Wechselluftfutter 210 und 220 vorgesehen sind. Es sei klar, dass in den in den Figuren gezeigten Ausführungsformen die Wechselluftfutter 121, 131 als eine bevorzugte Art von Spannvorrichtungen zum Halten und/oder Lösen von Maskenschablonen dargestellt sind.
  • Jede der Maskenschablonen 401 und 402 kann einen ersten Befestigungsabschnitt 410 aufweisen, der selektiv am jeweiligen Wechselluftfutter 121 und 131 befestigt wird, und einen zweiten Befestigungsabschnitt 420, der selektiv an jedem der Wechselluftfutter 210 und 220 befestigt wird. Alternativ können die erste und/oder die zweite Maskenschablone 401,402 einen gemeinsamen Befestigungsabschnitt aufweisen, um die jeweilige Maskenschablone selektiv sowohl an den Wechselfuttern als auch an den Wechselfuttern (nicht dargestellt) zu befestigen.
  • Im Einzelnen kann das in der oberen Halterung 120 vorgesehene Luftfutter, d.h. ein erstes Wechselluftfutter 121, selektiv an dem in der oberen Maskenschablone 401 ausgebildeten ersten Befestigungsabschnitt 410 befestigt werden. Das im oberen Teil der Sammeleinheit 201 oder der Zuführeinheit 202 des Wechslers 200 vorgesehene Wechselluftfutter, d.h. eine erstes Wechselluftfutter 210, kann selektiv an dem in der oberen Maskenschablone 401 ausgebildeten zweiten Befestigungsabschnitt 420 befestigt werden.
  • Auch das in der unteren Halterung 130 vorgesehene Luftfutter, d. h. ein zweites Wechselluftfutter 131, kann selektiv an dem in der unteren Maskenschablone 402 ausgebildeten ersten Befestigungsabschnitt 410 befestigt werden. Das im unteren Teil der Sammeleinheit 201 oder der Zuführeinheit 202 des Wechslers 200 vorgesehene Luftfutter, d. h. ein zweites Wechselluftfutter 220, kann selektiv am zweiten Befestigungsabschnitt 420 befestigt werden, der in der unteren Maskenschablone 402 ausgebildet ist.
  • Vorzugsweise kann jeder der ersten Befestigungsabschnitte 410 und der zweiten Befestigungsabschnitte 420 mit einem Paar von Befestigungsabschnitten versehen sein. Das Paar der ersten Befestigungsabschnitte 410 kann an den gegenüberliegenden Seiten positioniert werden, während eine Öffnung 440, die in einem zentralen Abschnitt jeder der Maskenschablonen 401 und 402 ausgebildet ist, dazwischen angeordnet ist. In ähnlicher Weise kann das Paar der zweiten Befestigungsabschnitte 420 ebenfalls auf den gegenüberliegenden Seiten positioniert werden, wobei die Öffnung 440 dazwischen angeordnet ist. Der Fachmann wird verstehen, dass der Laserstrahl zum Schweißen der Gegenstände leicht durch die Öffnung 440 hindurchgehen kann.
  • Einer der ersten Befestigungsabschnitte 410 oder der zweite Befestigungsabschnitt 420 kann außerhalb des anderen angeordnet sein. Das heißt, einer der beiden ersten Befestigungsabschnitte 410 oder der beiden zweiten Befestigungsabschnitte 420 kann näher an beiden Enden jeder der Maskenschablonen 401 und 402 positioniert sein als der andere.
  • Außerdem kann jede der Maskenschablonen 401 und 402 einen Vorsprungsabschnitt 430 aufweisen, der in einer Richtung entgegengesetzt zu jeder der Halterungen 120 und 130 vorsteht. Die Vorsprungsabschnitte 430 können auch in Aussparungsabschnitte 230 und 240 eingesetzt werden, die in der Sammeleinheit 201 oder der Zuführeinheit 202 des Wechslers 200 ausgebildet sind.
  • Genauer gesagt kann der in der oberen Maskenschablone 401 ausgebildete Vorsprungsabschnitt 430 nach unten ragen und in einen ersten Aussparungsabschnitt 230 eingeführt werden, der im oberen Teil der Sammeleinheit 201 oder der Zuführeinheit 202 ausgebildet ist.
  • Außerdem kann der in der unteren Maskenschablone 402 ausgebildete Vorsprungsabschnitt 430 nach oben ragen und in einen zweiten Aussparungsabschnitt 240 eingeführt werden, der im unteren Teil der Entnahmeeinheit 201 oder der Zuführeinheit 202 ausgebildet ist.
  • Außerdem kann die Öffnung 440 so geformt sein, dass sie jeden der vorstehenden Abschnitte 430 durchdringt, so dass der Laserstrahl durch sie hindurchgeht. Außerdem kann in jedem der vorstehenden Teile 430 ein Schlitz 450 ausgebildet sein, um Stickstoffgas zuzuführen. Die Konfiguration, bei der eine Öffnung 440, durch die ein Laserstrahl hindurchgeht, und bei der ein Schlitz 450, durch den Stickstoffgas zugeführt wird, in einem Vorsprungsabschnitt 430 der Maskenschablone ausgebildet sind, ist in der Technik wohlbekannt, so dass auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet wird.
  • In der Zwischenzeit kann die obere Halterung 120 mit mindestens einer ersten Wechselluftfutter 121 ausgestattet sein, an der die obere Maskenschablone 401 selektiv befestigt wird. Die erste Wechselluftfutter 121 kann von der oberen Halterung 120 nach unten ragen und kann selektiv an dem ersten Befestigungsabschnitt 410 befestigt werden, der in der oberen Maskenschablone 401 ausgebildet ist.
  • Vorzugsweise kann ein Paar von ersten Wechselluftfuttern 121 vorgesehen sein, die in der Längsrichtung der oberen Halterung 120 voneinander beabstandet sind. Das Paar der ersten Wechselluftfutter 121 kann auf den gegenüberliegenden Seiten positioniert werden, während eine Öffnung 122, die in einem zentralen Abschnitt der oberen Halterung 120 ausgebildet ist, dazwischen angeordnet ist. Der Fachmann versteht, dass der Laserstrahl zum Schweißen der Objekte leicht durch die Öffnung 122 hindurchgehen kann.
  • Die untere Halterung 130 kann mit mindestens einem zweiten Wechselluftfutter 131 ausgestattet sein, an dem die untere Maskenschablone 402 selektiv befestigt wird. Die zweite Wechselluftfutter 131 kann von der unteren Halterung 130 nach oben ragen und kann selektiv an dem ersten Befestigungsabschnitt 410 befestigt werden, der in der unteren Maskenschablone 402 ausgebildet ist.
  • Vorzugsweise kann ein Paar von zweiten Wechselluftfuttern 131 vorgesehen sein, die in Längsrichtung der unteren Halterung 130 voneinander beabstandet sind. Wenn eine Öffnung, durch die der Laserstrahl hindurchgeht, in einem zentralen Abschnitt der unteren Halterung 130 ausgebildet ist, kann das Paar der zweiten Wechselluftfutter 131 auf den gegenüberliegenden Seiten mit der dazwischen liegenden Öffnung positioniert werden.
  • Die ersten Wechselluftfutter 121 und die zweiten Wechselluftfutter 131 können einander in vertikaler Richtung überlappen.
  • In der Zwischenzeit können die Sammeleinheit 201 und die Zuführeinheit 202 des Wechslers 200 jeweils mit mindestens einem ersten Wechselluftfutter 210, an dem die obere Maskenschablone 401 selektiv befestigt wird, und mindestens einem zweiten Wechselluftfutter 220, an dem die untere Maskenschablone 402 selektiv befestigt wird, ausgestattet sein.
  • Die erste Wechselluftfutter 210 kann im oberen Teil sowohl der Sammeleinheit 201 als auch der Zuführeinheit 202 vorgesehen sein. Das erste Wechselluftfutter 210 kann von der Sammeleinheit 201 und der Zufuhreinheit 202 nach oben ragen und kann selektiv an dem zweiten Befestigungsabschnitt 420 befestigt werden, der in der oberen Maskenschablone 401 ausgebildet ist.
  • Das zweite Wechselluftfutter 220 kann im unteren Teil sowohl der Sammeleinheit 201 als auch der Zuführeinheit 202 vorgesehen sein. Das zweite Wechselluftfutter 220 kann von der Sammeleinheit 201 und der Zufuhreinheit 202 nach unten ragen und kann selektiv an dem zweiten Befestigungsabschnitt 420 befestigt werden, der in der unteren Maskenschablone 402 ausgebildet ist.
  • Vorzugsweise kann jedes der Wechselluftfutter 210 und 220 mit einem Paar von Wechselluftfuttern versehen sein, die in Längsrichtung der Sammeleinheit 201 oder der Zuführeinheit 202 voneinander beabstandet sind.
  • Die ersten Wechselluftfutter 210 und die zweiten Wechselluftfutter 220 können einander in vertikaler Richtung überlappen. Außerdem dürfen sich die ersten Wechselluftfutter 210 und die zweiten Wechselluftfutter 220 in vertikaler Richtung nicht mit den ersten Befestigungsluftfuttern 121 und den zweiten Befestigungsluftfuttern 131 überlappen.
  • In der Zwischenzeit können in der Sammeleinheit 201 und der Zuführeinheit 202 des Wechslers 200 Aussparungsabschnitte 230 und 240 gebildet werden, so dass die vorstehenden Abschnitte 430 der Maskenschablonen 401 bzw. 402 dort eingesetzt werden können.
  • Genauer gesagt können sowohl die Sammeleinheit 201 als auch die Zuführeinheit 202 einen ersten Aussparungsabschnitt 230 aufweisen, in den der Vorsprungsabschnitt 430 der oberen Maskenschablone 401 eingesetzt wird, sowie einen zweiten Aussparungsabschnitt 240, in den der Vorsprungsabschnitt 430 der unteren Maskenschablone 402 eingesetzt wird.
  • Der erste Aussparungsabschnitt 230 kann im oberen Teil sowohl der Sammeleinheit 201 als auch der Zuführeinheit 202 ausgebildet sein, und der zweite Aussparungsabschnitt 240 kann im unteren Teil sowohl der Sammeleinheit 201 als auch der Zuführeinheit 202 ausgebildet sein. Außerdem kann der erste Aussparungsabschnitt 230 zwischen dem Paar der ersten Wechselluftfutter 210 und der zweite Aussparungsabschnitt 240 zwischen dem Paar der zweiten Wechselluftfutter 220 angeordnet sein.
  • Sowohl die Sammeleinheit 201 als auch die Zuführeinheit 202 des Wechslers 200 können mit Nuten 250 und 260 versehen sein, um eine Kollision mit den Wechselluftfuttern 121 bzw. 131 zu verhindern.
  • Genauer gesagt können die Entnahmeeinheit 201 und die Zuführeinheit 202 jeweils eine erste Nut 250, in die ein Teil des ersten Wechselluftfutters 121 eingesetzt wird, und eine zweite Nut 260, in die ein Teil des zweiten Wechselluftfutters 131 eingesetzt wird, aufweisen.
  • Die erste Nut 250 kann im oberen Teil sowohl der Sammeleinheit 201 als auch der Zuführeinheit 202 und die zweite Nut 260 im unteren Teil sowohl der Sammeleinheit 201 als auch der Zuführeinheit 202 ausgebildet sein.
  • Die erste Nut 250 kann das erste Wechselluftfutter 121 in vertikaler Richtung überlappen, und die zweite Nut 260 kann das zweite Wechselluftfutter 131 in vertikaler Richtung überlappen.
  • Obwohl in den Zeichnungen nicht dargestellt, versteht der Fachmann, dass die Nuten in die Halterungen 120 und 130 so eingearbeitet sein können, dass eine Beeinträchtigung der Wechselluftfuttern 210 bzw. 220 zu verhindert wird.
  • Dementsprechend können die Halterungen 120 und 130 in engen Kontakt mit der Sammeleinheit 201 oder der Zuführeinheit 202 des Wechslers 200 gebracht werden, wobei die Maskenschablonen 401 bzw. 402 dazwischen liegen.
  • 8 und 9 sind Querschnittsansichten, die das Innere eines Luftfutters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigen.
  • Die und zeigen exemplarisch das erste Wechselluftfutter 210, das am zweiten Befestigungsabschnitt 420 der oberen Maskenschablone 401 befestigt ist, aber ein Fachmann kann die anderen Luftfutter 121, 131 und 220 leicht verstehen.
  • Der Einfachheit halber wird in den 8 und 9 die obere Maskenschablone 401 als „Maskenschablone“, der zweite Befestigungsabschnitt 420 als „Befestigungsabschnitt“ und das erste Wechselluftfutter 210 als „Luftfutter“ bezeichnet.
  • Ein Wechselluftfutter 210 kann einen Hauptkörper 510, einen Hebe-/Senkkörper 520, der auf dem Hauptkörper 510 auf- und absteigt, ein elastisches Element 530 zum Aufbringen einer elastischen Kraft auf den Hebe-/Senkkörper 520 und ein Verriegelungselement 540 umfassen, das je nach Verhalten des elastischen Elements 530 selektiv an einem Befestigungsabschnitt 420 verriegelt wird.
  • Der Hauptkörper 510 kann einen ersten Körper 511 und einen zweiten Körper 512 umfassen, der aus dem ersten Körper 511 herausragt und in den Befestigungsabschnitt 420 eingeführt wird.
  • Der erste Körper 511 kann eine Größe haben, die nicht in den Befestigungsabschnitt 420 eingesetzt ist, und kann ein Abschnitt sein, der an der Zuführeinheit 201 oder der Sammeleinheit 202 des Wechslers 200 befestigt ist (siehe 4).
  • Der erste Körper 511 und der zweite Körper 512 können einen Innenraum aufweisen, in dem der Hebe-/Senkkörper 520 untergebracht ist, um auf- und absteigen zu können, was später beschrieben wird. Außerdem ist ein Ende des zweiten Körpers 512 geöffnet, so dass der Hebe-/Senkkörper 520 selektiv herausragen kann.
  • Ein Durchgang 511a, der mit dem Innenraum in Verbindung steht, ist um den ersten Körper 511 herum ausgebildet, so dass Luft eindringen kann, und der Durchgang 511a kann durch Durchlaufen des ersten Körpers 511 in radialer Richtung gebildet werden. Ein Loch 512a, in dem sich das später beschriebene Verriegelungselement 540 befindet, kann um den zweiten Körper 512 herum gebildet werden, und das Loch 512a kann durch Durchführen durch den zweiten Körper 512 in einer radialen Richtung gebildet werden.
  • Der Hebe-/Senkkörper 520 kann einen Kolben enthalten. Der Hebe-/Senkkörper 520 kann sich innerhalb des Hauptkörpers 510 befinden, um auf- und absteigen zu können. Der Außenumfang des Hebe-/Senkkörpers 520 kann einen geneigten Abschnitt 521 umfassen, der das Verriegelungselement 540 radial nach außen drückt, was später beschrieben wird. Zumindest ein Teil des geneigten Abschnitts 521 kann sich im Inneren des zweiten Körpers 512 befinden. Der geneigte Abschnitt 521 kann in einer solchen Richtung ausgebildet sein, dass der Außendurchmesser des Hebe-/Senkkörpers 520 in Richtung des Endes des zweiten Körpers 512 allmählich abnimmt.
  • Der der auf- und absteigende Körper 520 ist so konfiguriert, dass er sich absenkt, wenn Luft über den im ersten Körper 511 ausgebildeten Durchgang 511a in den Innenraum des ersten Körpers 511 eingeblasen wird.
  • Das elastische Element 530 kann eine Feder enthalten. Das elastische Element 530 kann im Inneren des Hauptkörpers 510, genauer gesagt im Inneren des ersten Körpers 511 in zusammengedrücktem Zustand, vorgesehen sein und kann mit dem Hebe-/Senkkörper 520 verbunden sein, um den Hebe-/Senkkörper 520 kontinuierlich zu drücken. Das elastische Element 530 kann den Hebe-/Senkkörper 520 nach oben drücken.
  • Das Verriegelungselement 540 kann eine Kugelform haben, aber die Ausführungsform ist nicht darauf beschränkt. Eine Vielzahl von Verriegelungselementen 540 kann um den zweiten Körper 512 herum vorgesehen sein, und jedes der Verriegelungselemente 540 kann innerhalb des im zweiten Körper 512 ausgebildeten Lochs angeordnet sein.
  • Die Verriegelungselemente 540 können durch den geneigten Abschnitt 521 des Hebe-/Senkkörpers 520 nach außen in eine radiale Richtung des zweiten Körpers 512 gedrückt werden. Genauer gesagt kann der geneigte Abschnitt 521 das Verriegelungselement 540 nach außen in eine radiale Richtung des zweiten Körpers 512 drücken, wenn der Hebe-/Senkkörper 520 aufsteigt, und der geneigte Abschnitt 521 kann das Verriegelungselement 540 nicht drücken, während der Hebe-/Senkkörper 520 absinkt.
  • Nachfolgend wird die Wirkungsweise des Luftfutters 210 kurz beschrieben.
  • Wie in 8 dargestellt, wird in einem Zustand, in dem der zweite Körper 512 des Hauptkörpers 510 in den Befestigungsabschnitt 420 eingeführt ist, der Hebe-/Senkkörper 520 durch die elastische Kraft des elastischen Elements 530 in einem angehobenen Zustand gehalten, und das Verriegelungselement 540 kann durch den geneigten Abschnitt 521 des Hebe-/Senkkörpers 520 gegen den Innenumfang des Befestigungsabschnitts 420 gedrückt werden. Dadurch wird eine Vorspannung zwischen dem Verriegelungselement 540 und dem Innenumfang des Befestigungsabschnitts 420 erzeugt, und das Verriegelungselement 540 kann mit dem Befestigungsabschnitt 420 verriegelt werden. Das heißt, dass das Luftfutter 210 an einer Maskenschablone 401 befestigt werden kann.
  • Andererseits kann sich, wie in 9 dargestellt, der Hebe-/Senkkörper 520 absenken, wenn Luft über den Durchgang 511a des ersten Körpers 511 in den Hauptkörper 510 eingeblasen wird, und der auf das Verriegelungselement 540 ausgeübte Druck kann aufgehoben werden. Dadurch entsteht ein Spalt zwischen dem Verriegelungselement 540 und dem Innenumfang des Befestigungsabschnitts 420, und das Verriegelungselement 540 kann von dem Befestigungsabschnitt 420 entriegelt werden. Das bedeutet, dass die Wechselluftfutter 210 von der Maskenschablone 401 gelöst werden kann.
  • 10 ist ein Flussdiagramm eines Maskenschablonen-Ersetzungsverfahrens gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, 11 ist ein Flussdiagramm, das die detaillierten Abläufe eines Sammelvorgangs gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht, und 12 ist ein Flussdiagramm, das die detaillierten Abläufe eines Zuführvorgangs gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
  • Im Folgenden wird ein Verfahren zum Austausch der Maskenschablonen 401 und 402 in der oben beschriebenen Laserschweißvorrichtung 10 (im Folgenden als „Austauschverfahren“ bezeichnet) als weitere Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Der Fachmann versteht, dass das Austauschverfahren leicht von der Laserschweißvorrichtung 10 durchgeführt werden kann.
  • Das Austauschverfahren kann einen Eintrittsvorgang (S10), einen Abholvorgang (S20), einen Drehvorgang (S30), einen Zuführvorgang (S40) und einen Austrittsvorgang (S50) umfassen. Die Vorgänge (S10 bis S50) können sequentiell durchgeführt werden.
  • Während des Einfahrvorgangs (S10) kann ein Wechsler 200 zwischen einem Paar von Halterungen 120 und 130 einfahren.
  • Genauer gesagt, kann ein Positionierer 300 den Wechsler 200 in eine zweite Stellung P2 (siehe 1) bewegen, und eine Sammeleinheit 201 des Wechslers 200 kann zwischen ein Paar bestückter Maskenschablonen 401a und 402a eintreten, die an dem Paar von Halterungen 120 bzw. 130 montiert sind. Dabei kann das Paar von Halterungen 120 und 130 in einem bestimmten Abstand zueinander angeordnet sein. So kann die Sammeleinheit 201 des Wechslers 200 leicht zwischen das Paar der bestückten Maskenschablonen 401a und 402a eingeführt werden.
  • Während des Sammelvorgangs (S20) können die bestückten Maskenschablonen 401a und 402a von den Halterungen 120 bzw. 130 gelöst und anschließend an der Sammeleinheit 201 angebracht werden.
  • Der Sammelvorgang (S20) kann einen Vorgang (S21) umfassen, bei dem das Paar von Halterungen 120 und 130 sich der Sammeleinheit 201 nähert, so dass die bestückten Maskenschablonen 401a und 402a in engen Kontakt mit der Sammeleinheit 201 gebracht werden.
  • Genauer gesagt kann das Paar von Halterungen 120 und 130 in engen Kontakt mit der Sammeleinheit 201 gebracht werden, wobei die bestückten Maskenschablonen 401a und 402a dazwischen angeordnet sind. Das heißt, dass die bestückten Maskenschablonen 401a und 402a, die an dem Paar von Halterungen 120 bzw. 130 angebracht sind, in engen Kontakt mit der Sammeleinheit 201 gebracht werden können. Dabei kann ein erstes Wechselluftfutter 210 der Sammeleinheit 201 in einen zweiten Befestigungsabschnitt 420 der bestückten oberen Maskenschablone 401a eingesetzt werden, und ein zweites Wechselluftfutter 220 der Sammeleinheit 201 kann in einen zweiten Befestigungsabschnitt 420 der bestückten unteren Maskenschablone 402a eingesetzt werden. Außerdem kann ein Vorsprungsabschnitt 430 der bestückten oberen Maskenschablone 401a in einen ersten Aussparungsabschnitt 230 der Sammeleinheit 201 eingesetzt werden, und ein Vorsprungsabschnitt 430 der bestückten unteren Maskenschablone 402a kann in einen zweiten Aussparungsabschnitt 240 der Sammeleinheit 201 eingesetzt werden.
  • Außerdem kann der Sammelvorgang (S20) einen Vorgang (S22) des Lösens der bestückten Maskenschablonen 401a und 402a unter Verwendung von Wechselluftfuttern 121 und 131 und der Befestigung von Wechselluftfuttern 210 und 220 der Sammeleinheit 201 an den bestückten Maskenschablonen 401a und 402a umfassen.
  • Genauer gesagt kann in einem Zustand, in dem das Paar von Halterungen 120 und 130 in engen Kontakt mit der Sammeleinheit 201 gebracht wird, wobei die vorhandenen oder bestückten Maskenschablonen 401a und 402a dazwischen angeordnet sind, ein erstes Wechselluftfutter 121 von einem ersten Befestigungsabschnitt 410 der bestückten oberen Maskenschablone 401a gelöst werden, und ein zweites Wechselluftfutter 131 kann von einem ersten Befestigungsabschnitt 410 der bestückten unteren Maskenschablone 402a gelöst werden. Außerdem kann das erste Wechselluftfutter 210 der Sammeleinheit 201 an dem zweiten Befestigungsabschnitt 420 der bestückten oberen Maskenschablone 401a befestigt werden, und das zweite Wechselluftfutter 220 der Sammeleinheit 201 kann an dem zweiten Befestigungsabschnitt 420 der bestückten unteren Maskenschablone 402a befestigt werden.
  • Der Sammelvorgang (S20) kann alternativ auch einen Vorgang (S23) umfassen, bei dem das Paar von Halterungen 120 und 130 von der Sammeleinheit 201 wegbewegt wird.
  • Im Einzelnen können die beiden Halterungen 120 und 130 von der Sammeleinheit 201, auf der die bestückten Maskenschablonen 401a und 402a montiert sind, wegbewegt werden. Dabei kann das erste Wechselluftfutter 121 vom ersten Befestigungsabschnitt 410 der bestückten oberen Maskenschablone 401a und das zweite Wechselluftfutter 131 vom ersten Befestigungsabschnitt 410 der bestückten unteren Maskenschablone 402a gelöst werden.
  • Durch eine solche Folge von Vorgängen (S21), (S22) und (S23) können die bestückten Maskenschablonen 401a und 402a von den Halterungen 120 bzw. 130 gelöst und dann an der Sammeleinheit 201 angebracht werden.
  • Während des Drehvorgangs (S30) kann sich der Wechsler 200 so drehen, dass die Zuführeinheit 202 zwischen dem Paar von Halterungen 120 und 130 positioniert wird.
  • Genauer gesagt, kann ein Motor 330 des Positionierers 300 den Wechsler 200 um eine vertikale Drehachse drehen. Auf diese Weise kann die Sammeleinheit 201, auf der die bestückten Maskenschablonen 401a und 402a montiert sind, zwischen den beiden Halterungen 120 und 130 herausfahren und die Zuführeinheit 202, auf der die neuen Maskenschablonen 401b und 402b montiert sind, zwischen die beiden Halterungen 120 und 130 einfahren.
  • Während des Zuführvorgangs (S40) können die neuen Maskenschablonen 401b und 402b von der Zuführeinheit 202 gelöst und dann auf den Halterungen 120 bzw. 130 montiert werden.
  • Der Zuführvorgang (S40) kann einen Vorgang (S41) umfassen, bei dem sich das Paar von Halterungen 120 und 130 der Zuführungseinheit 202 nähert, so dass die Halterungen 120 und 130 in engen Kontakt mit den neuen Maskenschablonen 401b bzw. 402b gebracht werden.
  • Genauer gesagt kann das Paar von Halterungen 120 und 130 in engen Kontakt mit der Zuführeinheit 202 gebracht werden, wobei die neuen Maskenschablonen 401b und 402b dazwischen angeordnet sind. Das heißt, das Paar der Halterungen 120 und 130 kann in engen Kontakt mit den neuen Maskenschablonen 401b und 402b gebracht werden, die an der Zuführeinheit 202 montiert sind. In diesem Fall kann das erste Wechselluftfutter 121 in einen ersten Befestigungsabschnitt 410 der neuen oberen Maskenschablone 401b und das zweite Wechselluftfutter 131 in einen ersten Befestigungsabschnitt 410 der neuen unteren Maskenschablone 402b eingesetzt werden.
  • Außerdem kann der Zuführvorgang (S40) einen Vorgang (S42) des Lösens der neuen Maskenschablonen 401b und 402b unter Verwendung von Wechselluftfuttern 210 und 220 der Zuführeinheit 202 und des Befestigens der Wechselluftfutter 121 und 131 an den neuen Maskenschablonen 401b und 402b umfassen.
  • Genauer gesagt kann in einem Zustand, in dem das Paar von Halterungen 120 und 130 in engen Kontakt mit der Zuführeinheit 202 gebracht wird, wobei die neuen Maskenschablonen 401b und 402b dazwischen angeordnet sind, das erste Wechselluftfutter 121 an dem ersten Befestigungsabschnitt 410 der neuen oberen Maskenschablone 401b befestigt werden, und das zweite Wechselluftfutter 131 kann an dem ersten Befestigungsabschnitt 410 der neuen unteren Maskenschablone 402b befestigt werden. Außerdem kann das erste Wechselluftfutter 210 der Zuführeinheit 202 von einem zweiten Befestigungsabschnitt 420 der neuen oberen Maskenschablone 401b gelöst werden, und das zweite Wechselluftfutter 220 der Zuführeinheit 202 kann von einem zweiten Befestigungsabschnitt 420 der neuen unteren Maskenschablone 402b gelöst werden.
  • Der Zuführvorgang (S40) kann auch einen Vorgang (S43) umfassen, bei dem das Paar von Halterungen 120 und 130 von der Zuführeinheit 202 wegbewegt wird.
  • Im Einzelnen kann das Paar von Halterungen 120 und 130, auf denen die neuen Maskenvorrichtungen oder Maskenschablonen 401b und 402b montiert sind, von der Zuführeinheit 202 wegbewegt werden. Dabei kann das erste Wechselluftfutter 210 der Zuführeinheit 202 von dem zweiten Befestigungsabschnitt 420 der neuen oberen Maskenschablone 401b und das zweite Wechselluftfutter 220 der Zuführeinheit 202 von dem zweiten Befestigungsabschnitt 420 der neuen unteren Maskenschablone 402b gelöst werden. Außerdem kann ein vorstehender Abschnitt 430 der neuen oberen Maskenschablone 401b von einem ersten vertieften Abschnitt 230 der Zuführeinheit 202 gelöst werden, und ein Vorsprungsabschnitt 430 der neuen unteren Maskenschablone 402b kann von einem zweiten Aussparungsabschnitt 240 der Zuführeinheit 202 gelöst werden.
  • Durch eine solche Reihe von Vorgängen (S41), (S42) und (S43) können die neuen Maskenschablonen 401b und 402b von der Zuführeinheit 202 gelöst und dann auf den Halterungen 120 bzw. 130 montiert werden.
  • Während des Entfernungsvorgangs (S50) kann der Wechsler 200 zwischen dem Paar von Halterungen 120 und 130 abfahren.
  • Genauer gesagt kann die Positioniervorrichtung 300 den Wechsler 200 in eine erste Stellung P1 (siehe 1) bewegen, und die Zuführeinheit 202 des Wechslers 200 kann sich zwischen dem Paar neuer Maskenschablonen 401b und 402b, die an dem Paar von Halterungen 120 bzw. 130 montiert sind, entfernen.
  • Wenn sich der Wechsler 200 in der ersten Stellung P1 befindet, können die bestückten Maskenschablonen 401a und 402a, die in der Sammeleinheit 201 gesammelt wurden, aus der Sammeleinheit 201 entnommen werden. Außerdem können weitere neue Maskenschablonen 401b und 402b der Zuführeinheit 202 zugeführt werden. Außerdem kann eine Reinigung des Wechslers 200 durchgeführt werden.
  • Eine solche Reihe von Vorgängen (S10 bis S50) wird wiederholt, und die Maskenschablonen 401 und 402, die auf den Halterungen 120 und 130 montiert und zum Schweißen verwendet wurden, können nach einer bestimmten Zeit ausgetauscht werden.
  • Dementsprechend kann das Auswechseln der Maskenschablonen 401 und 402 automatisch erfolgen, so dass der Verlust durch den Nichtbetrieb der Laserschweißvorrichtung 10 im Vergleich zum manuellen Auswechseln der Maskenschablonen 401 und 402 verringert werden kann.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann der Austausch der Maskenschablonen automatisch erfolgen. Dementsprechend kann ein Verlust durch Nichtbetrieb der Laserschweißvorrichtung im Vergleich zum manuellen Austausch von Maskenschablonen reduziert werden.
  • Außerdem kann das Paar Masken, die an den beiden Halterungen befestigt sind, gleichzeitig ausgetauscht werden, so dass ein Verlust durch Nichtbetrieb der Laserschweißvorrichtung weiter reduziert werden kann.
  • Darüber hinaus kann jede der Maskenschablonen durch die Wechselluftfutter schnell befestigt und gelöst werden, so dass ein Verlust durch Nichtbetrieb des Laserschweißgeräts weiter reduziert werden kann.
  • Zusätzlich zu den oben beschriebenen Wirkungen können Wirkungen einbezogen werden, die von Fachleuten aus den Konfigurationen gemäß bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung leicht vorhergesagt werden können.
  • Die technischen Ideen der vorliegenden Offenbarung wurden lediglich zur Veranschaulichung beschrieben, und der Fachmann wird verstehen, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich sind, ohne von den wesentlichen Merkmalen der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
  • Daher sind die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung als illustrativ und nicht restriktiv zu betrachten, und der technische Geist der vorliegenden Offenbarung ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsformen beschränkt.
  • Daher wird der Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht durch die detaillierte Beschreibung der vorliegenden Offenbarung, sondern durch die beigefügten Ansprüche definiert, und deren Äquivalente sollten so ausgelegt werden, dass sie in den Rechtsumfang der vorliegenden Offenbarung einbezogen werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Laserschweißvorrichtung
    100
    Hauptkörper
    110
    Träger
    111
    Schiene
    120
    Halterung
    120a
    erster Aktor
    121
    Luftfutter
    122
    Eröffnung
    130
    Halterung
    130a
    erster Antrieb
    131
    Luftfutter
    200
    Wechsler
    201
    Sammeleinheit
    202
    Zuführeinheit
    203
    Verbindungseinheit
    230
    Aussparung
    240
    Aussparungsabschnitt
    300
    Positionierer
    310
    Positionierführung
    320
    Läufer
    401
    Maskenschablone
    401a
    bestückte Maskenschablone
    401b
    neue Maskenschablone
    402
    Maskenschablone
    402a
    bestückte Maskenschablone
    402b
    neue Maskenschablone
    410
    erster Befestigungsabschnitt
    420
    zweiter Befestigungsabschnitt
    430
    vorstehender Teil
    440
    Eröffnung
    450
    erster Schlitz/Rille
    460
    zweiter Schlitz/Rille
    510
    Hauptkörper
    511
    erster Körper
    511a
    Passage
    512
    zweiter Körper
    512
    Loch
    520
    Hebe-/Senkkörper
    521
    geneigter Abschnitt
    540
    Sperrglied
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • KR 1020210137912 [0001]
    • KR 1020210048096 A [0010]

Claims (16)

  1. Laserschweißvorrichtung (10) zum Laserschweißen von Gegenständen, wobei die Laserschweißvorrichtung (10) umfasst: eine erste Halterung (120) und eine zweite Halterung (130), die einander gegenüberliegen, eine erste Maskenschablone (401,401a) und eine zweite Maskenschablone (402,402a) zur Befestigung der Gegenstände, wobei die erste Maskenschablone (401, 401a) abnehmbar an der ersten Halterung (120) angebracht ist und wobei die zweite Maskenschablone (402,402a) abnehmbar an der zweiten Halterung (130) angebracht ist; mindestens einen Wechsler (200) zum Auswechseln mindestens einer der Maskenschablonen (401,401a, 402, 402a) an den Halterungen (120, 130); und mindestens einen Positionierer (300) zum Bewegen des mindestens einen Wechslers (200) in eine und aus einer Eingriffsstellung zwischen den Halterungen (120,130).
  2. Laserschweißvorrichtung nach Anspruch 1, wobei mindestens eine der Halterungen (120,130) mindestens ein Wechselfutter, insbesondere Wechselluftfutter (121, 131), aufweist, an dem wahlweise eine der Maskenschablonen (401, 401a, 401b, 402, 402a, 402b) befestigbar ist.
  3. Laserschweißvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die mindestens eine Maskenschablone (401, 401a, 401b, 402, 402a, 402b) mindestens einen Befestigungsabschnitt, insbesondere einen ersten Befestigungsabschnitt (410), umfasst, der selektiv an dem Wechselfutter befestigbar ist.
  4. Laserschweißvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine Wechsler (200) umfasst: eine Verbindungseinheit (203), die mit dem Positionierer (300) verbunden ist; eine Sammeleinheit (201), die an mindestens einer der Halterungen (120, 130) befestigt, insbesondere an einer ersten Seite davon angeordnet ist, wobei die Sammeleinheit (201) dazu ausgelegt ist, zumindest eine bestückte Maskenschablone (401a, 402a) von mindestens einer der Halterungen (120, 130) aufzunehmen; und/oder eine Zuführeinheit (202), die an einer zweiten Seite der Verbindungseinheit (203) gegenüber der ersten Seite befestigt, insbesondere angeordnet ist, wobei die Zuführeinheit (202) dazu ausgelegt ist, zumindest eine Maskenschablone (401b, 402b) bereitzustellen, die an mindestens einer der Halterungen (120, 130) zu montieren ist.
  5. Laserschweißvorrichtung nach Anspruch 4, wobei der mindestens eine Wechsler (200) beweglich, insbesondere drehbar, an mindestens einem Positionierer (300) befestigt ist, um den Wechsler (200) zwischen einer Entnahmestellung, in der die Sammeleinheit (201) auf mindestens eine Halterung (120, 130) abgestimmt ist, um die bestückte Maskenschablone (401a, 402a) von der Halterung (120, 130) aufzunehmen, und/oder einer Anbringungsstellung, in der die Zuführeinheit (202) auf mindestens eine Halterung (120, 130) abgestimmt ist, um die neue Maskenschablone (401b, 402b) an die Halterung (120, 130) zu übergeben, wobei insbesondere der Positionierer (300) einen Aktuator, wie einen Motor zum Bewegen des Wechslers (200), umfasst.
  6. Laserschweißvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, wobei mindestens eine der Sammeleinheiten (201) oder der Zuführeinheiten (202) mindestens ein Wechselfutter, insbesondere Wechselluftfutter (121,131), aufweist, an dem eine der Maskenschablonen (401, 401a, 401b, 402,402a, 402b) selektiv befestigbar ist.
  7. Laserschweißvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die mindestens eine Maskenschablone (401, 401a, 401b, 402, 402a, 402b) folgendes umfasst mindestens einen Befestigungsabschnitt, insbesondere einen zweiten Befestigungsabschnitt (420), der selektiv am Wechselfutter befestigbar ist.
  8. Laserschweißvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Positionierer (300) umfasst: eine Positionierführung (310), die sich in eine Richtung erstreckt; und einen Läufer (320), der entlang der Positionierführung (310) beweglich ist.
  9. Laserschweißvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mindestens eine Maskenschablone (401, 402) einen Vorsprungsabschnitt (430) aufweist, der in einer Richtung entgegengesetzt zu der Halterung (120, 130) vorsteht, an der die Maskenschablone (401, 402) befestigbar oder befestigt ist, und die Sammeleinheit (201) und/oder die Zuführeinheit (202) einen Aussparungsabschnitt (230, 240) aufweist, der zur Aufnahme des Vorsprungsabschnitts (430) geeignet ist.
  10. Laserschweißvorrichtung (10) zum Laserschweißen von Gegenständen, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Laserschweißvorrichtung (10) umfasst: eine untere Halterung (130), an der eine untere Maskenschablone (402, 402a) zum Auflegen der Gegenstände abnehmbar gehalten ist; eine obere Halterung (120), die oberhalb der unteren Halterung (130) angeordnet ist und an der eine obere Maskenschablone (401, 401a) zum Befestigen der Gegenstände abnehmbar gehalten ist; einen Wechsler (200) zum Auswechseln mindestens einer der Maskenschablonen (401, 401a, 402, 402a) an der unteren Halterung (130) und/oder der oberen Halterung (130); und einen Positionierer (300), der so konfiguriert ist, dass er den Wechsler (200) in und aus einer Eingriffsstellung zwischen der unteren Halterung (130) und der oberen Halterung (120) bewegt.
  11. Laserschweißvorrichtung nach Anspruch 10, wobei die obere Halterung (120) mit mindestens einem ersten Wechselfutter, insbesondere Wechselluftfutter (121), ausgestattet ist, an dem die obere Maskenschablone (401, 401a, 401b) selektiv befestigbar ist, und/oder die untere Halterung (130) mit mindestens einem zweiten Wechselfutter, insbesondere Wechselluftfutter (131), ausgestattet ist, an dem die untere Maskenschablone (402, 402a, 402b) selektiv befestigbar ist.
  12. Verfahren zum Auswechseln mindestens einer Maskenschablone (401, 401a, 402, 402a), die in einer Laserschweißvorrichtung (10) gehalten wird, die in der Lage ist, Laser auf Objekte zum Schweißen der Objekte zu emittieren, wobei das Verfahren umfasst: einen Sammeleintrittsvorgang, bei dem es mindestens einer Sammeleinheit (201) gestattet wird, in eine auf die mindestens eine Halterung (120, 130), an der mindestens eine bestückte Maskenschablone (401, 401a) gehalten wird, abgestimmte Eingriffsstellung einzutreten, wobei insbesondere die Sammeleinheit (201) von einem Wechsler (200) getragen wird, und einen Sammelvorgang, bei dem der mindestens eine bestückte Maskenschablone (401, 401a, 402, 402a) von ihrer Halterung (120, 130) gelöst wird; und Anbringen der mindestens einen bestückten Maskenschablone (401, 401a, 402, 402a) an der Sammeleinheit (201); einen Zufuhreintrittsvorgang, bei dem mindestens eine Zufuhreinheit (202) in eine mit mindestens einer Halterung (120, 130) ausgerichtete Eingriffsstellung eintreten kann, wobei insbesondere die Zufuhreinheit (202) von einem Wechsler (200) getragen wird, insbesondere einen Drehvorgang, bei dem der Wechsler (200) so gedreht wird, dass die Zuführeinheit (202) mit mindestens einer der Halterungen (120, 130) ausgerichtet wird; einen Zuführvorgang, bei dem mindestens eine der neuen Maskenschablonen (401b, 402b) von der Zuführeinheit (202) gelöst und die mindestens eine neue Maskenschablone (401b, 402b) an der jeweiligen Halterung (120, 130) angebracht wird; und einen Entfernungsvorgang, bei dem die Zuführeinheit (202), insbesondere der Wechsler (200), aus der Eingriffsstellung herausbewegt wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Sammelvorgang umfasst: Bewegen, insbesondere vertikales Bewegen, mindestens einer der Halterungen (120, 130) relativ zur Sammeleinheit (201), so dass die mindestens eine bestückte Maskenschablone (401, 401a, 402, 402a) in engen Kontakt mit der Sammeleinheit (201) gebracht wird; und/oder Lösen der mindestens einen bestückten Maskenschablone (401, 401a, 402, 402a) aus ihrer Halterung (120, 130), insbesondere durch Lösen mindestens eines Wechselfutters, wie eines Wechselluftfutters (121, 131), und/oder Befestigen der mindestens einen bestückten Maskenschablone (401, 401a, 402, 402a) an der Sammeleinheit (201), insbesondere durch Befestigen mindestens eines Wechselfutters, wie eines Wechselluftfutters; und/oder Bewegen der mindestens einen Halterung (120, 130) relativ zu der Sammeleinheit (201), insbesondere durch eine Drehung, um die Sammeleinheit (201) von der mindestens einen Halterung (120, 130) zu entfernen.
  14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei der Zuführvorgang umfasst: Bewegen mindestens einer der Halterungen (120, 130) in Relation zu der Zuführeinheit (202), insbesondere durch eine Drehung, so dass die mindestens eine Halterung (120, 130) in engen Kontakt mit mindestens einer der neuen Maskenschablonen (401b, 402b) gebracht wird; Lösen der neuen Maskenschablonen aus der Zuführeinheit (202), insbesondere unter Verwendung mindestens eines Wechselfutters, wie eines Wechselluftfutters, und/oder Montieren der mindestens einen neuen Maskenschablone (401b, 402b) an der jeweiligen Halterung (120, 130), insbesondere durch Befestigen mindestens eines Wechselfutters, wie eines Wechselluftfutters (121, 131); und/oder Bewegen der mindestens einen Halterung (120, 130) in Relation zu der Zuführeinheit (202), um die Zuführeinheit (202) von der mindestens einen Halterung (120, 130) zu entfernen.
  15. Verfahren zum Betreiben einer Laserschweißvorrichtung (10), umfassend mindestens einen Schweißschritt, wobei mindestens eine durch Maskenschablonen (401, 402) der Laserschweißvorrichtung fixierte Sekundärbatterie durch Laserschweißung bearbeitet wird, wobei der mindestens eine Schweißschritt mehrfach ausgeführt wird, ferner umfassend das Verfahren zum Auswechseln mindestens einer Maskenschablone (401, 401a, 402, 402a) nach einem der Ansprüche 12 bis 14.
  16. Verfahren zum Betreiben einer Laserschweißvorrichtung (10) nach Anspruch 15, wobei der mindestens eine Schweißschritt das Laserschweißen von Laschen der Vielzahl von Elektroden und Elektrodenanschlüssen der mindestens einen Sekundärbatterie umfasst; und/oder der mindestens eine Schweißschritt umfasst das Laserschweißen von Elektrodenanschlüssen der mehreren Sekundärbatterien und einer Stromschiene, um die mehreren Sekundärbatterien in Reihe zu schalten.
DE102022126636.2A 2021-10-15 2022-10-13 Laserschweissgerät und verfahren zum auswechseln einer maskenschablone für ein laserschweissgerät Pending DE102022126636A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2021-0137912 2021-10-15
KR20210137912 2021-10-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102022126636A1 true DE102022126636A1 (de) 2023-04-20

Family

ID=85773270

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102022126636.2A Pending DE102022126636A1 (de) 2021-10-15 2022-10-13 Laserschweissgerät und verfahren zum auswechseln einer maskenschablone für ein laserschweissgerät

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR20230054287A (de)
CN (1) CN219004929U (de)
DE (1) DE102022126636A1 (de)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210048096A (ko) 2019-10-23 2021-05-03 주식회사 엘지화학 이차전지 탭 레이저 용접을 위한 밀착 지그 및 용접 방법
KR20210137912A (ko) 2020-05-11 2021-11-18 몰렉스 엘엘씨 커넥터 및 커넥터 쌍

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210048096A (ko) 2019-10-23 2021-05-03 주식회사 엘지화학 이차전지 탭 레이저 용접을 위한 밀착 지그 및 용접 방법
KR20210137912A (ko) 2020-05-11 2021-11-18 몰렉스 엘엘씨 커넥터 및 커넥터 쌍

Also Published As

Publication number Publication date
CN219004929U (zh) 2023-05-12
KR20230054287A (ko) 2023-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2015193331A1 (de) Segmentierte aufnahmeplatte für ein werkstück
WO2005095049A1 (de) Modulares transfersystem für werkstücke
DE202011051331U1 (de) Rundtisch-Werkzeugmaschine mit Laserschweißstation
DE202017104111U1 (de) Fertigungstechnik zur Herstellung von Batteriemodulen und zugehörige Fertigungsstation
WO2020225312A1 (de) Werkzeugmaschine mit portal
DE2325629C2 (de) Werkzeugmagazin für eine Werkzeugmaschine
DE1496118A1 (de) Maschine und Verfahren zur Herstellung von Schweissverbindungen mit einem Plattenblock in einem Akkumulator
DE102010027927A1 (de) Laserbearbeitungsmaschine und Verfahren zum Umrüsten derselben
WO2019002457A2 (de) Fertigungstechnik zur herstellung von batteriemodulen und zugehörige fertigungsstation
DE102017215905A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Elektrodenstapels
DE60219267T2 (de) Greifeinheit für die automatisierte Bearbeitung von Werkstücken, und Vorrichtung und Verfahren mit einer solchen Einheit
DE202013009776U1 (de) Werkzeugwechselvorrichtung zur Verwendung in einem Bearbeitungszentrum und Bearbeitungszentrum zur maschinellen Bearbeitung eines Werkstücks
DE102022126636A1 (de) Laserschweissgerät und verfahren zum auswechseln einer maskenschablone für ein laserschweissgerät
DE10056330C1 (de) Wechselvorrichtung für einen Linsenhalter eines Anschlußkopfs zur Bearbeitung eines Werkstücks mittels eines Laserstrahls
AT523340B1 (de) Spannvorrichtung
DE4311469C1 (de) Verfahren zur Durchführung eines Werkzeugwechsels bei einer Werkzeugmaschine und Werkzeugmaschine zum spanabhebenden Bearbeiten von Werkstücken
DE102013016827A1 (de) Produktionssystem und Verfahren zum Herstellen unterschiedlicher Rohbaugruppenvarianten
DE19910028B4 (de) Bearbeitungsautomat mit austauschbaren Arbeitsmodulen und Verfahren zum Betreiben desselben
DE102013010313A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Austausch einer Einzelzelle einer elektrischen Batterie
AT412081B (de) Spannrahmen und bearbeitungsstation mit spannrahmen
DE10101415C1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Anschweissen einer Mutter an ein gelochtes Bauteil
DE112021006852T5 (de) Montagesystem und Verfahren zum Wechseln von Bandzuführern
DE3537326A1 (de) Vollautomatisches unterkupfer-schweisssystem
DE102012201044A1 (de) Werkzeugmaschine mit zwei Arbeitsspindeln
DE102022129785A1 (de) Batterie-Zuführvorrichtung